Otázky, keď sa hovorí o PPD
Pri zvažovaní použitia látok znižujúcich bod tuhnutia (PPD) vo vzťahu k distribúcii uhlíkového čísla obsahu vosku v surovej rope prichádza do úvahy niekoľko kľúčových úvah:
Distribúcia uhlíkových čísel
1. Teplota vzhľadu vosku (WAT) a bod tuhnutia:
Rozdelenie uhlíkového čísla priamo ovplyvňuje WAT a bod tuhnutia oleja. Vosky s vyšším počtom uhlíkov (dlhšie reťazce) majú tendenciu mať vyššie teploty topenia, preto tuhnú pri vyšších teplotách, čo ich robí problematickejšími v chladnejších podmienkach. PPD sa vyberajú na základe ich schopnosti modifikovať kryštalizačné správanie týchto voskov, najmä tých s uhlíkovými číslami, kde distribúcia vrcholí (20-30 vo vašom prípade).
2. Interakcia s PPD:
PPD fungujú tak, že spolu kryštalizujú s parafínovými voskami za vzniku menších, menej prepojených kryštálov, ktoré sa tak ľahko neusadzujú. Účinnosť PPD sa môže líšiť v závislosti od molekulovej hmotnosti voskov, s ktorými interaguje. PPD prispôsobené pre vosky v rozsahu C20-C30 nemusia byť také účinné pre vosky s výrazne vyšším počtom uhlíkov.
3. Kompatibilita a rozpustnosť:
Vosky s vyšším počtom uhlíkov sú menej rozpustné v surovej rope pri nižších teplotách kvôli ich vyšším bodom topenia. Pri výbere PPD sa musí brať do úvahy kompatibilita s týmito uhľovodíkmi s dlhším reťazcom, aby sa zabezpečila účinná disperzia alebo inhibícia tvorby vosku.
4. Dávkovanie a ekonomika:
Vosky s vyšším počtom uhlíkov môžu vo všeobecnosti vyžadovať vyššie dávky PPD na dosiahnutie rovnakej úrovne zníženia teploty tuhnutia v dôsledku ich nižšej rozpustnosti a vyšších teplôt topenia. To môže mať vplyv na ekonomiku spracovania, pretože môžu byť potrebné vyššie množstvá aditíva, čo zvyšuje náklady.
Ťažkosti pri odstraňovaní vosku s vysokým obsahom uhlíka
1. Problémy týkajúce sa rozpustnosti: Vosky s vysokým obsahom uhlíka sa ťažšie udržujú v roztoku, najmä keď teplota klesá. Je pravdepodobnejšie, že kryštalizujú a ukladajú sa na stenách potrubia, čo vedie k upchatiu.
2. Zvýšené dávkovanie PPD: V skutočnosti môže byť potrebné vyššie pridané množstvo PPD pre vosky s vysokým počtom uhlíkov. Je to preto, že čím dlhší je uhľovodíkový reťazec, tým silnejšie sú medzimolekulové sily (ako van der Waals), ktoré je potrebné prekonať pre účinnú disperziu alebo inhibíciu.
3. Chemická štruktúra PPD: Účinnosť PPD na vosky s vysokým počtom uhlíkov závisí aj od jeho chemickej štruktúry. PPD s dlhšími bočnými reťazcami môžu byť účinnejšie pri interakcii s týmito dlhšími parafínovými molekulami.
Mechanické metódy: Niekedy, dokonca aj pri chemickom ošetrení, môžu byť potrebné fyzikálne metódy, ako je zahrievanie alebo mechanické zoškrabovanie, na riešenie voskových nánosov s vysokým počtom uhlíkov kvôli ich húževnatosti a vysokým bodom topenia.
Vysoké číslo uhlíka – vysoké pridané množstvo?
Áno, často existuje korelácia medzi vyšším počtom uhlíkov a potrebou vyšších koncentrácií PPD. To má zabezpečiť dostatok aktívnych miest pre spoločnú kryštalizáciu alebo poskytnúť dostatočnú dispergovaciu schopnosť. Toto však nie je univerzálne pravidlo, pretože presná suma môže závisieť aj od:
Špecifická chémia PPD (niektoré sú účinnejšie pri nižších koncentráciách).
Celkové zloženie ropy presahuje len obsah parafínu.
Prevádzkové podmienky, ako je teplotný profil, prietok a materiál potrubia.
Stručne povedané, zatiaľ čo PPD môžu byť prispôsobené alebo vybrané na základe distribúcie počtu uhlíkov, zaobchádzanie s voskom s vyšším počtom uhlíka si často vyžaduje sofistikovanejšie úpravy alebo úpravy s vyššou koncentráciou, čo môže byť technicky aj ekonomicky náročné. Pochopenie voskového profilu surovej ropy je rozhodujúce pre optimalizáciu výkonu PPD a efektívne riadenie problémov súvisiacich s voskom.
Všeobecné úvahy pri používaní PPD:
Testovanie kompatibility:Pred rozsiahlou aplikáciou by sa mali vykonať testy kompatibility, aby sa pochopilo, ako PPD interagujú s asfalténmi, koloidmi a šupinami v špecifických vzorkách ropy. To zahŕňa hodnotenie zmien WAT, bodu tuhnutia, viskozity a stability asfalténových suspenzií.
Dávkovanie a formulácia: Dávkovanie PPD môže vyžadovať úpravu na základe zložitosti zloženia ropy. Niekedy môže byť potrebná kombinácia aditív (napr. inhibítory vosku, asfalténové dispergátory a inhibítory vodného kameňa), čo si vyžaduje formuláciu, ktorá rieši viacero problémov bez nepriaznivých interakcií.
Vplyv teploty a tlaku:Správanie asfalténov, koloidov a šupín sa mení s teplotou a tlakom. PPD musia byť účinné v celom prevádzkovom rozsahu, berúc do úvahy, ako by tieto faktory mohli zmeniť interakcie medzi PPD a inými zložkami oleja.
Monitorovanie a nastavenie:Nepretržité monitorovanie správania oleja po aplikácii PPD je kľúčové. Úpravy typu alebo koncentrácie PPD môžu byť potrebné na základe pozorovanej výkonnosti alebo zmien charakteristík ropy v priebehu času.
Celkovo, zatiaľ čo PPD sa primárne používajú na riešenie problémov s voskom, ich aplikácia v ropných systémoch s významnými asfalténmi, koloidmi a anorganickými vodnými kameňmi si vyžaduje holistický prístup, ktorý zaisťuje, že liečba nezhoršuje jeden problém a zároveň rieši iný.
Prečo by ste mali pri výbere dispergátora bodu tuhnutia brať do úvahy pomer vody?
Pri výbere dispergátora bodu tuhnutia je pomer prítomnej vody rozhodujúci z niekoľkých dôvodov:
ØÚčinnosť dispergátora: Dispergátory bodu tuhnutia účinkujú tak, že upravujú kryštály vosku, ktoré sa tvoria v olejoch pri nízkych teplotách, čím bránia ich vzájomnému spojeniu do siete, ktorá by stuhla olej. Prítomnosť vody môže ovplyvniť rozpustnosť a dispergačné schopnosti týchto prísad. Ak je obsah vody vysoký, môže to znížiť účinnosť dispergačného činidla, čo si vyžaduje formuláciu, ktorá môže účinne fungovať v zmesi voda-olej alebo ktorá dokáže spracovať emulzie.
ØKompatibilita s vodou:Niektoré prostriedky na zníženie bodu tuhnutia sú špeciálne navrhnuté tak, aby fungovali v prostrediach, kde môže byť prítomná voda, napríklad v námorných aplikáciách alebo pri nakladaní s ropou, ktorá obsahuje vodu. Tieto dispergačné činidlá musia byť zvolené alebo formulované tak, aby si zachovali svoju účinnosť, aj keď je prítomná voda, čím sa zabezpečí, že môžu stále správne interagovať s kryštálmi vosku.
ØVplyv na bod tuhnutia:Prítomnosť vody môže ovplyvniť bod tuhnutia samotného oleja v dôsledku tvorby emulzií alebo zmien fyzikálnych vlastností oleja. Pochopenie obsahu vody pomáha pri výbere dispergačného činidla, ktoré môže účinne znížiť bod tuhnutia za týchto špecifických podmienok. Napríklad, ak je prítomná voda, možno budete potrebovať dispergátor, ktorý má tiež vlastnosti na riadenie alebo minimalizáciu účinkov vody na vlastnosti toku oleja pri nízkych teplotách.
ØPrevencia sedimentácie a upchatia:Vysoký obsah vody môže pri zmiešaní s olejom viesť k usadzovaniu alebo upchávaniu, najmä ak nie je správne zvolené dispergačné činidlo. Prospešný je dispergačný prostriedok, ktorý dokáže spracovať alebo dokonca využiť prítomnú vodu na prevenciu takýchto problémov. Toto je obzvlášť dôležité v scenároch, kde ropa musí prúdiť pri nízkych teplotách, napríklad v potrubiach alebo v palivových systémoch počas chladného počasia.
ØEnvironmentálna a prevádzková bezpečnosť:V aplikáciách, kde by sa olej mohol dostať do kontaktu s vodou, napríklad v morskom prostredí alebo pri úniku ropy, musí dispergátor nielen efektívne fungovať, ale musí byť aj bezpečný pre životné prostredie. Interakcia medzi dispergačným činidlom, olejom a vodou môže ovplyvniť, ako sa tieto látky správajú v životnom prostredí, a tak ovplyvniť čistiace operácie a ekologický dopad.
Preto zváženie pomeru vody pri výbere dispergačného činidla pre bod tuhnutia pomáha zabezpečiť, že dispergačné činidlo bude fungovať optimálne za špecifických podmienok použitia, bude udržiavať tekutosť oleja a bude vyhovovať všetkým environmentálnym aspektom.
Oblasti surových olejov s vysokým obsahom parafínu
Surové oleje s vysokým obsahom parafínu sa nachádzajú v rôznych oblastiach sveta, najmä tam, kde ropné formácie majú určité geologické vlastnosti, ktoré podporujú usadzovanie parafínu. Tu sú niektoré oblasti známe výrobou surových olejov s vysokým obsahom parafínu:
Spojené štáty:
Pensylvánia: Historicky známa svojimi parafínovými surovými olejmi, najmä z Apalačskej panvy.
Texas: Niektoré polia, najmä v Permskej panve, produkujú oleje s vysokým obsahom parafínu.
Kalifornia: Niektoré oleje z Kalifornie, najmä z údolia San Joaquin, môžu mať významné hladiny parafínu.
Rusko:
Tatarstan: Ropné pole Romashkinskoe je známe svojimi parafínovými ropami.
Región Samara: Oleje z tejto oblasti, najmä z karbónskych a devónskych nádrží, sú známe vysokým obsahom parafínu.
Vietnam:
Diamond Field, Block 01 & 02 Offshore: Toto pole produkuje surovú ropu s vysokým obsahom parafínu, čo vedie k problémom v doprave v dôsledku usadzovania vosku.
Kirgizsko:
Maily-Su Oil Field: Toto pole bolo známe pre ropu s významnými parafínovými zložkami.
Brazília:
Predsolná vrstva: Zistilo sa, že niektoré surové oleje z brazílskych predsolných vrstiev obsahujú vysoké množstvá parafínu.
Blízky východ:
Abu Dhabi: Pole Zakum okrem iného produkuje ropu s pozoruhodným obsahom parafínu.
Kazachstan:
Niekoľko polí v Kazachstane je známych výrobou voskových surových olejov, ktoré si vyžadujú špecifické manipulačné a rafinačné techniky.
Vysoký obsah parafínu v týchto oblastiach je často spôsobený geologickými podmienkami ropných ložísk, ako je prítomnosť starých sedimentárnych vrstiev bohatých na organický materiál, ktorý sa časom premenil na parafínové uhľovodíky. Tieto oleje môžu predstavovať problémy pri výrobe a preprave kvôli ich tendencii vytvárať voskové usadeniny pri nižších teplotách, ktoré môžu upchávať potrubia a ovplyvňovať prietok.
Tieto informácie sú čerpané z rôznych štúdií a správ o zložení ropy, vrátane, ale nie výlučne:
Ruské a kirgizské oleje: Obsah parafínu v surových olejoch z týchto oblastí bol študovaný z hľadiska ich vplyvu na produkciu a rafináciu ropy.
Brazílske oleje: Bola zdokumentovaná analýza parafínu s vysokou molekulovou hmotnosťou v brazílskych surových olejoch.
Oleje z USA a Stredného východu: Všeobecné klasifikácie a špecifické údaje z terénu.
Vietnam: Konkrétna zmienka o problémoch s parafínom na Diamantovom poli.
Pamätajte, že hoci sú tieto oblasti známe vysokým obsahom parafínu, presné zloženie sa môže výrazne líšiť aj v rámci tej istej oblasti alebo poľa v dôsledku geologických variácií.
YouzhuCHEM
Minimalizácia viskozity na zníženie prevádzkových nákladov
Výroba stredne ťažkej a extra ťažkej ropy si môže vyžadovať značné investície do procesov zdvíhania a dopravy, pretože tieto kvapaliny sú pri okolitých teplotách vysoko viskózne. Pevné emulzie môžu tiež predstavovať extrémnu viskozitu, čo vedie k problémom pri výrobe a preprave.
YouzhuCHEMvyvinuli rad chemikálií, ktoré znižujú viskozitu týchto kvapalín na zdvíhanie, spracovanie a prepravu, čím znižujú prevádzkové náklady a zlepšujú výkonnosť výroby. Zlepšovače prietoku a prostriedky na zníženie viskozity môžu výrazne znížiť viskozitu v závislosti od príčin zvýšenej viskozity, typu chémie a výrobného systému.
